一种启动机供电方法及启动机

技术领域

本发明涉及充电控制领域，尤其涉及一种启动机供电方法及启动机。

背景技术

传统车辆发动机启动系统主要有以下几部件组成：蓄电池、启动机、操纵机构及传动机构。其中启动机、操纵机构及传动机构一般都集成为整体。操作机构主要指控制启动机的电磁开关，用于接通或断开电动机与蓄电池之前的电路、传动机构主要指单向离合器与驱动齿轮、拨叉等，主要用于起动发动机时驱动齿轮与发动机飞轮盘啮合。

启动机的特点是电机转矩大，机械特性软(转速随其负载增大而降低，随其负载减小而上升)。因为大型车辆的启动机的瞬间电流能够达到1000A以上，但是提供电能的蓄电池电压只有24V左右，因此启动机的功率容易受多方面的影响，影响启动机功率的主要因素有：

(1)蓄电池容量越小，内阻越大，放电时产生的电压压降越大，因此启动机两端电压降低，使得启动机输出功率减小。

(2)当温度降低时，蓄电池电解液密度增大，内阻增大，使得蓄电池容量与端电压骤减，导致启动机功率显著下降。

(3)电刷与换向器接触不良、电刷压簧弹力下降、电刷过短以及导线与蓄电池接线柱接触不良，都会使得线路电阻增加，导致电压降低，又因为启动机工作电流都特别大，压降对功率影响因此被放大。

单纯依靠蓄电池的提供电量，一旦发动机启动不顺畅，根据大多数驾驶员习惯，经常会多次打火，最后大量消耗电池电量，易造成蓄电池电量下降，甚至短路损坏等情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种启动机供电方法及启动机，提升发动机启动的效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：

一种启动机供电方法，包括步骤：

S1、接收启动机内的超级电容的第一电压数据，判断所述第一电压数据是否小于第一阈值，若是，则执行步骤S2；

S2、切换充电模块为向所述超级电容充电，直至接收到的所述超级电容的第二电压数据大于第二阈值；

S3、由所述超级电容供电启动发动机。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种启动机，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、接收启动机内的超级电容的第一电压数据，判断所述第一电压数据是否小于第一阈值，若是，则执行步骤S2；

S2、切换充电模块为向所述超级电容充电，直至接收到的所述超级电容的第二电压数据大于第二阈值；

S3、由所述超级电容供电启动发动机。

本发明的有益效果在于：使用超级电容供电进行发动机的启动，在对超级电容充电时实时监控其电压的变化情况确定对应的充电和停止充电的操作，在通过超级电容为发动机的启动提供大电量的情况下，通过获取超级电容的电压实现对超级电容的及时充电，克服超级电容电容量较小不能持续充电的问题，在提升发动机启动的效率的同时延长了启动系统的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例的一种启动机的结构示意图；

标号说明：

1、一种启动机；2、处理器；3、存储器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，一种启动机供电方法，包括步骤：

S1、接收启动机内的超级电容的第一电压数据，判断所述第一电压数据是否小于第一阈值，若是，则执行步骤S2；

S2、切换充电模块为向所述超级电容充电，直至接收到的所述超级电容的第二电压数据大于第二阈值；

S3、由所述超级电容供电启动发动机。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：使用超级电容供电进行发动机的启动，在对超级电容充电时实时监控其电压的变化情况确定对应的充电和停止充电的操作，在通过超级电容为发动机的启动提供大电量的情况下，通过获取超级电容的电压实现对超级电容的及时充电，克服超级电容电容量较小不能持续充电的问题，在提升发动机启动的效率的同时延长了启动系统的使用寿命。

进一步地，所述S1还包括：

若所述第一电压数据小于第一阈值，则判断所述第一电压数据小于所述第一阈值的持续时间是否大于第一预设时间，若是，则执行步骤S2。

由上述描述可知，当获取到的超级电容的第一电压并检测到第一电压小于第一阈值后，还对第一电压小于第一阈值的持续时间进行判断，避免了因短时电压不稳定开启充电的情况。

进一步地，述S1还包括：

若所述第一电压数据不小于所述第一阈值，则所述充电模块维持对蓄电池的充电。

由上述描述可知，若第一电压数据不小于第一阈值，说明超级电容此时无需进行充电，此时维持对蓄电池的充电，维持启动机内的电源。

进一步地，所述S2具体为：

控制所述充电模块停止供电；

闭合所述超级电容的所对应的第一充电继电器；

控制所述充电模块开始供电；

实时接收所述超级电容的第二电压数据并与所述第二阈值进行对比，判断所述第二电压数据是否大于所述第二阈值，若是，则判断所述第二电压数据大于所述第二阈值的持续时间是否大于第二预设时间，若是，则控制所述充电模块停止供电并断开所述第一充电继电器。

由上述描述可知，在调整继电器的开闭状态时停止供电，防止大电流工作时进行继电器的切换造成继电器寿命骤减，在提升操作安全性的同时起到保护电路的作用，延长启动器的使用寿命，且在判断是否停止充电时也采用在检测到的第二电压数据大于第二阈值之后判断其大于第二阈值的持续时间是否超过预设时间的方式，保证了对超级电容的充电充分进行。

进一步地，所述S3具体为：

控制所述充电模块断开向所述超级电容的充电，并由所述超级电容供电启动发动机。

由上述描述可知，在向发动机供电即打火时断开充电模块，则在启动发动机的瞬间过程中，避免了巨大电流造成继电器粘黏以及充电模块的输出损坏等负面情况，保证了启动机使用过程中的安全性。

请参照图2，一种启动机，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、接收启动机内的超级电容的第一电压数据，判断所述第一电压数据是否小于第一阈值，若是，则执行步骤S2；

S2、切换充电模块为向所述超级电容充电，直至接收到的所述超级电容的第二电压数据大于第二阈值；

S3、由所述超级电容供电启动发动机。

本发明的有益效果在于：使用超级电容供电进行发动机的启动，在对超级电容充电时实时监控其电压的变化情况确定对应的充电和停止充电的操作，在通过超级电容为发动机的启动提供大电量的情况下，通过获取超级电容的电压实现对超级电容的及时充电，克服超级电容电容量较小不能持续充电的问题，在提升发动机启动的效率的同时延长了启动系统的使用寿命。

进一步地，所述S1还包括：

若所述第一电压数据小于第一阈值，则判断所述第一电压数据小于所述第一阈值的持续时间是否大于第一预设时间，若是，则执行步骤S2。

由上述描述可知，当获取到的超级电容的第一电压并检测到第一电压小于第一阈值后，还对第一电压小于第一阈值的持续时间进行判断，避免了因短时电压不稳定开启充电的情况。

进一步地，述S1还包括：

若所述第一电压数据不小于所述第一阈值，则所述充电模块维持对蓄电池的充电。

由上述描述可知，若第一电压数据不小于第一阈值，说明超级电容此时无需进行充电，此时维持对蓄电池的充电，维持启动机内的电源。

进一步地，所述S2具体为：

控制所述充电模块停止供电；

闭合所述超级电容的所对应的第一充电继电器；

控制所述充电模块开始供电；

实时接收所述超级电容的第二电压数据并与所述第二阈值进行对比，判断所述第二电压数据是否大于所述第二阈值，若是，则判断所述第二电压数据大于所述第二阈值的持续时间是否大于第二预设时间，若是，则控制所述充电模块停止供电并断开所述第一充电继电器。

由上述描述可知，在调整继电器的开闭状态时停止供电，避免带载切换，防止大电流工作时进行继电器的切换造成继电器寿命骤减，在提升操作安全性的同时起到保护电路的作用，延长启动器的使用寿命，且在判断是否停止充电时也采用在检测到的第二电压数据大于第二阈值之后判断其大于第二阈值的持续时间是否超过预设时间的方式，保证了对超级电容的充电充分进行。

进一步地，所述S3具体为：

控制所述充电模块断开向所述超级电容的充电，并由所述超级电容供电启动发动机。

由上述描述可知，在向发动机供电即打火时断开充电模块，则在启动发动机的瞬间过程中，避免了巨大电流造成继电器粘黏以及充电模块的输出损坏等负面情况，保证了启动机使用过程中的安全性。

请参照图1，本发明的实施例一为：

一种启动机供电方法，包括步骤：

S1、接收启动机内的超级电容的第一电压数据，判断所述第一电压数据是否小于第一阈值，若是，则判断所述第一电压数据小于所述第一阈值的持续时间是否大于第一预设时间，若是，则执行步骤S2；

若第一电压数据不小于所述第一阈值，则所述充电模块维持对蓄电池的充电；

在一种可选的实施方式中，第一阈值为22V；

S2、切换充电模块为向所述超级电容充电，直至接收到的所述超级电容的第二电压数据大于第二阈值，具体为：

控制所述充电模块停止供电；

闭合所述超级电容的所对应的第一充电继电器；

控制所述充电模块开始供电；

实时接收所述超级电容的电压数据并与所述第二阈值进行对比，判断所述电压数据是否大于所述第二阈值，若是，则判断所述电压数据大于所述第二阈值的持续时间是否大于第二预设时间，若是，则控制所述充电模块停止供电并断开所述第一充电继电器；

在一种可选的实施方式中，充电模块为DCDC充电模块，输出的最大电流为500A；

在一种可选的实施方式中，第二阈值为27V；

S3、控制所述充电模块断开向所述超级电容的充电，并由所述超级电容及蓄电池共同供电启动发动机。

本发明的实施例二为：

一种启动机供电方法，其与实施例一的不同之处在于：

所述S2具体为：

控制充电模块停止供电；

通过充电选择电路断开蓄电池对应的第二充电继电器；

通过充电选择电路闭合超级电容所对应的第一充电继电器；

控制充电模块开始供电；

实时接收超级电容的第二电压数据并与第二阈值进行对比，判断第二电压数据是否大于所述第二阈值，若是，则判断第二电压数据大于第二阈值的持续时间是否大于第二预设时间，若是，则控制所述充电模块停止供电、断开所述第一充电继电器并连接第二充电继电器后控制充电模块开始供电；

在启动机的工作过程中，当控制器检测到超级电容电压低于22V，并持续数秒以上时，闭合充电选择电路中超级电容的第一充电继电器，从而实现充电切换，实时采集超级电容的电压，当电压高与27V，并持续数秒以上时，停止DCDC充电模块充电功能，然后闭合第二充电继电器对蓄电池持续充电，对蓄电池充电可以一直持续，无需对电压进行判断。发动机启动时，启动机瞬间需求大电流，超级电容此时放电，电量消耗后，超级电容的电压下降，当电压下降至22V后，再将充电电路切至超级电容继续充电。

请参照图2，本发明的实施例二为：

一种启动机1，包括处理器2、存储器3及存储在存储器3上并可在所述处理器2上运行的计算机程序，所述处理器2执行所述计算机程序时实现实施例一或实施例二中的各个步骤。

综上所述，本发明提供了一种启动机供电方法及启动机，在启动机内设计超级电容及蓄电池，接收超级电容的第一电压数据，若第一电压数据小于第一阈值且持续时间大于第一预设时间，则切换充电模块为向超级电容充电，直至接收到的超级电容的第二电压数据大于第二阈值且持续时间大于第二预设时间，使用超级电容参与供电进行发动机的启动，利用超级电容充放电速度快，输出功率受环境影响小及寿命长的特点，在启动机工作时，超级电容提供所需要的电量，不仅能够保证发动机打火的成功率，同时也能够保证混动车辆对发动机启动的速度要求，并且能够减小对蓄电池的损耗，延长整个启动机的使用寿命，同时设置第一阈值、第一预设时间、第二阈值及第二预设时间对超级电容的充电过程进行控制，维持超级电容内的电压，通过监控超级电容的电压数据在对其进行频繁充电的同时保证了启动机整体的稳定。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。